JP2009046073A - Vehicular front side frame and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用フロントサイドフレームおよびその製造方法に関し、特に、モノコック構造の自動車に用いられるフロントサイドフレームに関するものである。 The present invention relates to a vehicle front side frame and a method for manufacturing the same, and more particularly to a front side frame used in a monocoque automobile.
モノコック構造の自動車の車体は、プレス成形された鋼板による多数のボディパネルや骨格強度部材をスポット溶接等により接合することで構成されている(例えば、特許文献1参照)。 An automobile body of a monocoque structure is configured by joining a number of body panels and skeleton strength members made of press-formed steel plates by spot welding or the like (for example, see Patent Document 1).
この種の車体のフロア部分の骨格構造として、エンジンルームからダッシュボードロアパネルにかけて車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ、フロアパネルの左右両側に配置された左右のサイドシルメンバ、ダッシュボードロアパネルに接合されて車体左右方向に延在するフロントフロアクロスメンバ、フロントフロアクロスメンバより車体後部に配置されて左右両端を左右のサイドシルメンバに接合されたミドルフロアクロスメンバ、車体前後方向に配置されてフロントフロアクロスメンバとミドルフロアクロスメンバとを連結する左右のフロアフレーム等により構成されたものがある。 As the skeleton structure of the floor part of this type of vehicle body, left and right front side members extending in the longitudinal direction of the vehicle body from the engine room to the dashboard lower panel, left and right side sill members arranged on the left and right sides of the floor panel, and the dashboard lower panel A front floor cross member that is joined and extends in the left-right direction of the vehicle body, a middle floor cross member that is arranged at the rear of the vehicle body from the front floor cross member and that is joined to the left and right side sill members, and is arranged in the front-rear direction of the vehicle body Some of them are composed of left and right floor frames that connect the floor cross member and the middle floor cross member.
このような骨格構造の自動車において、フロントサイドメンバは、正面衝突やオフセット衝突の衝撃荷重を受けるものであり、溝形断面にプレス成形され、溝形断面の溝開口側にバックプレートを接合されて箱形断面構造の骨格構造体をなしている。 In an automobile having such a skeleton structure, the front side member receives impact loads of frontal collision and offset collision, is press-molded into a groove-shaped section, and a back plate is joined to the groove opening side of the groove-shaped section. It has a skeleton structure with a box-shaped cross-sectional structure.
フロントサイドメンバは、車種、仕様により決まる車長、デザインに応じた車体前後方向長さ、板厚、形状のものになり、車長が長いもの用では車体前後方向長さが長く、車長が短いもの用では車体前後方向長さが短い。 The front side member is of the vehicle length determined by the vehicle type and specifications, the vehicle body longitudinal length according to the design, the plate thickness, and the shape. For those with a long vehicle length, the vehicle longitudinal direction length is long and the vehicle length is For short items, the length in the longitudinal direction of the vehicle is short.
このようなフロントサイドメンバの製造は、各車体前後方向長さ、板厚、形状のもの毎に専用のプレス金型を準備し、専用のプレス金型によるプレス成形により行われる。 Such a front side member is manufactured by preparing a dedicated press die for each vehicle body longitudinal length, plate thickness, and shape, and press molding with the dedicated press die.
シャーシフレーム用のサイドメンバの製造方法としては、サイドメンバを長手方向(車体前後方向)に複数個に分割し、分割単位でプレス成形し、分割単位のプレス成型で左右のサイドメンバのもの同士で金型を共用するものがある(例えば、特許文献2参照)。
専用のプレス金型によるプレス成形は、数多くの金型が必要で、製造コストが高くなる。分割単位によるプレス成形は、各部位に応じた最適な板厚設定を実現でき、左右のサイドメンバのもの同士で金型を共用できても、金型個数が増え、また、分割成形されたメンバ片の組立が必要で、製造コストが高くなる。 Press molding with a dedicated press die requires a large number of dies and increases the manufacturing cost. Press molding by division unit can realize optimum plate thickness setting according to each part, and even if the molds can be shared between the left and right side members, the number of molds is increased, and the members are divided and molded The assembly of the piece is necessary, and the manufacturing cost becomes high.
本発明が解決しようとする課題は、車長対応で、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバの金型を共用し、フロントサイドメンバの製造コストの低減を図ることである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the manufacturing cost of the front side member by sharing the mold of the front side member corresponding to the vehicle length and having different lengths in the longitudinal direction of the vehicle body.
本発明による車両用フロントサイドフレームは、車体前後方向に延在する車両用のフロントサイドフレームであって、車体前方側の部位に衝突潰し領域を有し、当該衝突潰し領域の少なくとも車体前方側が同一横断面形状である。 A vehicle front side frame according to the present invention is a vehicle front side frame that extends in the longitudinal direction of a vehicle body, and has a collision crushing region at a front side of the vehicle body, and at least the vehicle body front side of the collision crushing region is the same. The cross-sectional shape.
本発明による車両用フロントサイドフレームの製造方法は、車体前後方向に延在する車両用のフロントサイドフレームの製造方法であって、金型を用いて、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状にプレス形成し、前記衝突潰し領域の同一横断面形状部分の車体前後方向長さが車長に応じて異なる多種生産において、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を準備し、当該金型を、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームの双方のプレス成形に兼用することを特徴としている。 A method for manufacturing a vehicle front side frame according to the present invention is a method for manufacturing a vehicle front side frame extending in the longitudinal direction of a vehicle body. In the multi-product production in which at least the front side of the vehicle body has the same cross-sectional shape and the same cross-sectional shape portion of the collision crushing region has different longitudinal lengths depending on the vehicle length, the same cross-sectional shape portion Prepare a mold used for press molding of the front side frame having a longer length in the longitudinal direction of the vehicle body. The mold is divided into a front side frame having a long longitudinal length in the longitudinal direction of the vehicle body and a short front side frame of the same cross-sectional shape portion. It is characterized by being used for both press molding.
本発明による車両用フロントサイドフレームの製造方法は、好ましくは、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームとで、同じ板厚のブランクを用い、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームほど強度・剛性が高いスチフナを前記衝突潰し領域を含む部位に接合装着することを特徴としている。 The method for manufacturing a vehicle front side frame according to the present invention preferably uses a blank having the same plate thickness for the front side frame and the short front side frame having the same cross-sectional shape portion having a long front-rear direction length. A front side frame having the same cross-sectional shape in the longitudinal direction of the vehicle body is characterized in that a stiffener having higher strength and rigidity is attached and attached to a portion including the collision crushing region.
本発明によれば、フロントサイドフレームのプレス成形において、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状に設定し、同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を、車体前後方向長さが短いフロントサイドフレームのプレス成形に共用することができる。これにより、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバの金型を共用し、フロントサイドメンバの製造コストの低減を図ることができる。 According to the present invention, in the press molding of the front side frame, at least the front side of the vehicle body in the collision crushing region set at the front side of the vehicle body is set to the same cross-sectional shape, and the vehicle body longitudinal direction length of the same cross-sectional shape part is set. A mold used for press molding of the longer front side frame can be shared for press molding of the front side frame having a shorter length in the longitudinal direction of the vehicle body. As a result, the molds of the front side members having different lengths in the longitudinal direction of the vehicle body can be shared, and the manufacturing cost of the front side members can be reduced.
以下に、本発明による車両用フロントサイドフレーム及びその製造方法の実施形態を、図1〜図7を参照して説明する。 Embodiments of a vehicle front side frame and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施形態の車両用フロントサイドフレームが適用される車体構造は、図1に示されているように、前部車体の骨格強度部材として、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ11、12と、フロントサイドメンバ11、12の先端部に接合されたエックステンションメンバ13、14を互いに接続するフロントバンパビーム15とを有し、これらの内側にエンジンルーム16を画定している。
The vehicle body structure to which the vehicle front side frame of the present embodiment is applied, as shown in FIG. 1, is a left and right
左右のフロントサイドメンバ11、12は、各々、後端をアウトリガー19、20によって左右のサイドシルメンバ17、18の前端に固定接合されている。
The left and right
左右のフロントサイドメンバ11、12の前端部外側には、各々連結メンバ21、22によってホイールハウスアッパメンバ23、24の下端側が接合されている。ホイールハウスロアアッパメンバ23、24の上端部には左右のフロントサイドピラー25、26の下端側が接合されている。
The lower ends of the wheel house
左右のフロントサイドメンバ11、12とホイールハウスアッパメンバ23、24との間には、上側をホイールハウスアッパメンバ23、25に接合され、下側をフロントサイドフレーム11、12に接合された左右のフロントホイールハウス27、28が設けられている。フロントホイールハウス27、28にはダンパハウジング29、30が一体形成されている。
Between the left and right
左右のフロントサイドメンバ11、12は、各々、コ字状の溝形断面にプレス成形され、溝形断面の溝開口側にバックプレート31、32(図4参照)を接合されて箱形断面構造の骨格構造体をなしている。
The left and right
なお、図2は、バックプレート31、32を取り付けられた状態でのフロントサイドメンバ11、12の全体を、図3は、バックプレート31、32が取り外された状態でのフロントサイドメンバ11、12のスチフナ部分を各々示している。これらの図において、符号Aで示されている鉛直線は、オフセット衝突時のフロントサイドフレーム11、12の折れ想定ライン(鉛直な折れライン)であり、これより車体前側(図2〜図4で見て右側)が衝突時の潰し領域Baである。
2 shows the entire
図3に示されているように、左右のフロントサイドメンバ11、12の立て壁部37の内側面には主スチフナ41が重ね合わせ接合されている。主スチフナ41は、例えば、高張力鋼により構成されており、フロントサイドフレーム11、12の長手方向に沿って長く、前端縁42が車体前後方向に段差になっている。
As shown in FIG. 3, a
この段差の前端縁42は、折れ想定ラインAを車体前後方向に跨ぐ位置にあり、折れ想定ラインAより車体前側に位置する下部領域42Aと、折れ想定ラインAより車体後側に位置する上部領域42Bとを有する。
The
図3、図5に示されているように、フロントサイドメンバ11、12には、各々、主スチフナ41の前端縁42を車体前後方向に跨ぐように補助スチフナ51がフロントサイドフレーム11、12の立て壁部37と主スチフナ41とに重ね合わせ接合されている。つまり、補助スチフナ51は、矩形平板状で、車体前側をフロントサイドフレーム11、12の立て壁部37に重ね合わせ接合され、車体後側を主スチフナ41に重ね合わせ接合されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
補助スチフナ51は、主スチフナ41と同様に、高張力鋼により構成されているが、補助スチフナ51の板厚は主スチフナ41の板厚より薄く、主スチフナ41とに耐力差を付けられている。
The
フロントサイドフレーム11、12の車体前方側の部位に設定されている衝突潰し領域Baの少なくとも車体前方側がコの字形の同一横断面形状部分33、34になっている。
At least the vehicle body front side of the collision crushing region Ba set in the vehicle body front side portion of the
フロントサイドフレーム11、12は、同一横断面形状部分33、34を含んだ全体を、金型を用いたプレイ成形によって製造されるものである。車長に応じて同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが異なる多種生産において、本実施形態では、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが、短いもの(Ca)と長いもの(Cb)の二種生産において、図7に示されているように、同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方(Cb)のフロントサイドフレーム11、12のプレス成形に用いる金型100を準備する。
The
この金型100のプレス成形凹部101の大きさは、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが長い(Cb)フロントサイドフレーム11、12のプレス成形に適合したものであり、同一横断面形状部分33、34を成形する部分の凹部の長さが長いもの(Cb)に合った長さになっている。
The size of the press molding recess 101 of the
これにより、金型100を、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが長い(Ca)フロントサイドフレーム11、12と、短い(Ca)フロントサイドフレーム11、12の双方のプレス成形に兼用することができる。
As a result, the
金型100を用いた同一横断面形状部分33、34が短い(Ca)フロントサイドフレーム11、12のプレス成形では、金型100のプレス成形凹部101に、(Ca−Cb)の余剰部が生じるが、フロントサイドフレーム11、12のプレス成形に変形等の不具合をもたらすことはない。
In the press molding of the
このように、金型100を車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバ11、12で共用することにより、フロントサイドメンバ11、12の製造コストの低減を図ることができる。
Thus, by sharing the
フロントサイドメンバ11、12の前端側は、同一断面を延長するたけであるから、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバ11、12において、同一のエックステンションメンバ13、14、フロントバンパビーム15を使用することができると云う効果も得られる。
Since the front end side of the
なお、上述の衝突潰し領域は、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さに応じて設定されるものであり、同一横断面形状部分33、34が短い(Ca)場合には、衝突潰し領域Baに、同一横断面形状部分33、34が長い(Cb)場合には、衝突潰し領域Bbに設定される。
In addition, the above-mentioned collision crushing area is set according to the vehicle body longitudinal direction length of the same
金型100の共用にあたり、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが長い(Cb)フロントサイドフレーム11、12と、短い(Ca)フロントサイドフレーム11、12とで、同じ板厚のブランクを用いる。
When the
このことに対して、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレーム11、12ほど、強度・剛性が高い主スチフナ41、補助スチフナ51を、衝突潰し領域Ba(Bb)を含む部位に接合装着する。
On the other hand, the main side stiffener 41 and the
これにより、フロントサイドフレーム11、12の重量増加によるフロントサイドフレーム11、12の強度補償を行うことができ、同一横断面形状部分33、34の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレーム11、12でも、所要の強度を確保できる。
Accordingly, the strength of the
なお、主スチフナ41、補助スチフナ51の強度・剛性は、これらスチフナの材質、板厚等によって所要値に調整することができる。
It should be noted that the strength and rigidity of the
11、12 フロントサイドメンバ
13、14 エックステンションメンバ
15 フロントバンパビーム
16 エンジンルーム
17、18 サイドシルメンバ
19、20 アウトリガー
21、22 連結メンバ
23、24 ホイールハウスアッパメンバ
25、26 フロントサイドピラー
27、28 フロントホイールハウス
29、30 ダンパハウジング
31、32 バックプレート
33、34 同一横断面形状部分
41 主スチフナ
42 前端縁
51 補助スチフナ
11, 12
Claims (3)
車体前方側の部位に衝突潰し領域を有し、当該衝突潰し領域の少なくとも車体前方側が同一横断面形状である車両用フロントサイドフレーム。 A front side frame for a vehicle extending in the longitudinal direction of the vehicle body,
A vehicle front side frame having a crash crushing region at a front side of a vehicle body, wherein at least a vehicle front side of the crash crushing region has the same cross-sectional shape.
金型を用いて、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状にプレス形成し、
前記衝突潰し領域の同一横断面形状部分の車体前後方向長さが車長に応じて異なる多種生産において、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を準備し、当該金型を、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームの双方のプレス成形に兼用することを特徴とする車両用フロントサイドフレームの製造方法。 A method for manufacturing a front side frame for a vehicle extending in a longitudinal direction of a vehicle body,
Using a mold, press-form at least the front side of the collision crushing region set in the front side of the vehicle body into the same cross-sectional shape,
For various types of production in which the longitudinal cross-sectional length of the same cross-sectional shape part of the collision crushing region varies depending on the vehicle length, for press molding of the front side frame having the longer longitudinal cross-sectional length of the same cross-sectional shape part. A vehicle front comprising: preparing a mold to be used, and using the mold for press molding of both a front side frame and a short front side frame having a long front-rear direction length of the same cross-sectional shape portion A method for manufacturing a side frame.
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